Чи мають значення мегапікселі за допомогою сучасної сенсорної технології?

Чи більше мегапікселів?

Чи більше мегапікселів погано ?

Чи більше мегапікселів збільшує деталізацію? Чи роблять вони мої образи чіткішими? З іншого боку, чи є пункт, який занадто багато ? Чи викликають мегапікселі підвищений шум та інші проблеми? Як розмір друку та перегляду входить до нього?

Широко поширена думка Інтернет-форуму полягала в тому, що 6 мегапікселів було найприємнішим місцем - нижче цього просто не вистачало, але над цим користі не було багато. Розміри файлів збільшилися, але деталізація втрачалася від шуму та інших проблем. Аргументи полягають у тому, що набивання занадто багато пікселів у маленькому датчику робить кожен піксель занадто малим, щоб забезпечити реальну користь, а сенсори з вищим мегапікселем все-таки перевершують дешеві лінзи. (Замініть щось на зразок 12 замість 6, якщо ми обговорюємо DSLR-телефони APS-C, або 24 для повного кадру.)

До 2011 року кожна представлена ​​камера була в діапазоні 12-18 мегапікселів. У 2016 році більшість були в діапазоні 16-24 мегапікселів. Зрозуміло, ніхто більше не о 6; навіть смартфони оснащені 8-мегапіксельними камерами. Чи пропонує це реальне поліпшення в порівнянні зі старим «солодким місцем»? Чи вдосконалилася технологія до того, що «мудрість» потрібно оновити, чи ми всі страждаємо за маркетинг? Або ми якось пройшли повз солодке місце, але це нормально через раніше не аргументовані моменти. (Наприклад: більше шуму, звичайно, але більш докладно , а також .)

У 16-24 Мп діапазону синфазних сьогодні, для того ж самого розміру датчика, чи є фактична користь для більш високого кінця? Як мегапікселі безпосередньо впливають на якість зображення за допомогою сучасної технології ? Які переваги та коли вони застосовуються? Які недоліки і коли вони застосовуються? Як я можу налаштувати свою техніку (та очікування) на основі мегапіксельної кількості камери?

З чисто теоретичної точки зору: більше мегапікселів добре .

Люди часто говорять про те, наскільки сенсори високого мегапікселя тепер перекривали більшість лінз, тому немає сенсу підніматися вище, якщо не використовувати найкраще скло. Це не завжди так. Роздільна здатність системи є продуктом роздільної здатності об'єктива та роздільної здатності датчика. Таким чином, якщо ви вдосконалите одне, ваше дозвіл системи покращиться незалежно від іншого. Зрештою, ви отримуєте зменшення віддачі, але з теоретичної точки зору датчик не може перекрити лінзу, поки ефекти дифракції не перейдуть.

Теоретично для фіксованого кінцевого розміру виходу шум не залежить від роздільної здатності датчика. Так, менші пікселі захоплюють менше світла, тому рівень шуму на піксель вищий. Але якщо ви зміните розмір зображення з високим мегапікселем, щоб він відповідав нижчому, середні значення пікселів і, таким чином, вирівнюється шум. Люди регулярно скаржаться на шумні компактні пікселі з високим мегапікселем під час перегляду зображень на 100%. Але це абсолютно несправедливе порівняння.

З практичної точки зору: більше мегапікселів не погано

З практичного погляду ситуація із шумом є більш складною, але я бачив дані, що датчики високого МП не набагато шумніші порівняно з однаковим розміром зображення (див. Вище). Я перегляну кілька посилань.

Ситуація з роздільною здатністю ускладнюється тим, що [більшість] датчиків не бачать кольору і, таким чином, мають байєрну сітку, яка потребує фільтра проти згладжування. Згладжування найгірше, коли частота вибірки відповідає частоті вашого сигналу (тобто деталізації зображення). Збільшення кількості мегапікселів швидше, ніж збільшення частоти сигналу, повинно покращити згладжування до того моменту, коли традиційний фільтр псевдоніму можна зняти.

Є й інші практичні проблеми, які стосуються вашої здатності витягувати зайві деталі зі свого датчика:

• Правило 1 / фокусної відстані більше не застосовується, оскільки ви збільшуєте мегапікселі, вам потрібно постійно збільшувати стабілізацію, а також збільшувати швидкість затвора, оскільки рух об'єкта стає більш очевидним.

• Дифракція стає більшою проблемою, коли ви збільшуєте мегапікселі, оскільки пікселі стають меншими за диск Airy .

• Вимоги до обробки та зберігання даних вище.

Варто підкреслити, що це не є недоліками при більшій кількості мегапікселів, оскільки ви завжди можете зменшити розмір своїх зображень, і нічого не втратите, порівняно з камерою з меншим мегапікселем. Виняток полягає в обробці даних камери, оскільки камера повинна зчитувати весь датчик під час зйомки фотографій і якось обробляти цю інформацію.

Тож як високо можна піднятися? Я бачив розрахунки діафрагматичної обмежувальної діафрагми для червоного світла з датчиком повного кадру в 350 мегапікселів, який має f / 2.8 (зелене та синє світло, що вимагає ще більших діафрагм), так що ви даєте уявлення. Особисто я вважаю, що ваші прибутки отримають невеликий 35-мегапіксельний 35-мм датчик, максимум 75-100. Як тільки ви отримаєте помітну дифракцію при f / 5.6, люди стануть незацікавленими, і як тільки вам доведеться відкрити до f / 2.8 з об'єктивом, гострим за бритвою при f / 2.8, мегапіксельна гонка закінчена.

Більш великі формати дозволяють отримати більше мегапікселів перед встановленням дифракції в (при заданому f / стоп), проте глибина різкості менша при тій же f / стопі, що вимагає від вас більше зупинятися на глибину різкості, тому, здається, немає внутрішньої переваги, коли мова йде про дифракцію (хоча простіше зробити об'єктиви, які є гострими при діафрагмі, що обмежують діафрагму для більшого формату).

Наявність 80-мегапіксельних камер середнього формату вказує на той факт, що це було б можливо, дифракційно розумним, враховуючи досить хороший келих. Хоча користувачі таких камер зазначають, як важко використовувати 80MP, це вказує на те, що це хороший практичний межа, якщо не теоретичний.

Інший спінінг на питання, що стосується більшої мегапікселі, - це не "краща чіткість зображення від краю до краю", а "чи можна щось зробити із додатковими бітами"? Одне, що я бачу все більше, - це гнучкість змінити зображення шляхом обрізання просто тому, що обрізане зображення все ще має достатню роздільну здатність для багатьох, якщо не більшості цілей.

І ... якщо / коли лінзи збігаються з роздільною здатністю датчиків для датчиків вищого класу (я не впевнений, що всі лінзи випереджають топ-датчики DSLR), то, ймовірно, ви будете раді мати додаткову роздільну здатність.

Наголос "більше пікселів дорівнює повільнішому для збереження на медіа", це може бути проблемою при зйомці дій і принаймні в одному (крайовому) випадку: ручний HDR.

Я давно вважаю, що для звичайних користувачів більше мегапікселів не дає переваг у реальному світі.

Плюси більшої кількості мегапікселів:

• Дозволяє друкувати більше, не втрачаючи деталей.
• Дозволяє обрізати зображення без втрати деталей. (<- Особисто одного я дуже використовую)
• Дозволяє по-справжньому вибирати в огляді безліч дрібних деталей.
• Записує більше інформації на сцені.

Мінуси більше мегапікселів:

• Збільшена інформація, зібрана в сцені, може означати, що в таких контрастних областях, як край чогось, забирається стільки інформації, що вона не швидко «змінюється» від однієї до іншої. Це може означати, що при перегляді зображень вони виглядають м'якшими і не такими різкими, як фотографії з фотокамери з нижчим мегапікселем. Мій досвід цього - 8-кратний EOS 350D проти 18-кратний EOS 7D. 7D технічно перевершує всі аспекти, але навіть із тими ж об’єктивами, фотографії, зроблені з 350D, виглядають чіткіше.
• Більше мегапікселів = більші розміри файлів, особливо RAW. Тому може знадобитися більше місця на диску, а також ваш процесор більше працюватиме (/ довше) для їх завантаження.
• Деякі лінзи почнуть виявляти недоліки з такими камерами високої роздільної здатності, тож для найкращого використання камери вам потрібно буде інвестувати у дорожче скло.
• Продуктивність при низькому освітленні може почати погіршуватися, оскільки пікселі щільніше набиваються на датчик, що призводить до більшого шуму при тривалій експозиції.

Отже, якщо ви не фотографуєте з наміром підібрати його до розміру А1 або більше (рекламні сховища тощо), вам просто не потрібні мегапікселі. Для регулярного перегляду на екрані або друку для сімейного альбому нижнього мегапікселя (8-12) буде більш ніж достатньо і дасть чіткіші результати.

Зауважте, що ці настрої базуються лише на моїх власних спостереженнях у реальному використанні. Вони ніяк не наукові ...

Загалом, більше мегапікселів краще. Однак в різкості зображень камери є більше одного фактора. Наприклад, якщо у вас є зображення в 500 мегапікселів, об'єктив все одно обмежить різкість зображень на щось набагато нижчу роздільну здатність. Багато камер націлюють і знімають достатньо мегапікселів і досить дешевих об'єктивів, що обмежений коефіцієнт - це явно об'єктив, а не кількість пікселів.

Деякі незначні недоліки великої кількості мегапікселів - повільніше перенесення з камери на комп'ютер та більші файли на комп’ютері та картці пам'яті. Зазвичай ви можете відрегулювати розмір зображення на камері меншим, але це може не вплинути на неочищені зображення.

Крім незручності розміру зображення та додаткових витрат, занадто багато мегапікселів нічого не зашкодять.

Схоже, ніхто не торкався питання світлочутливої ​​зони. Датчики можуть бути підсвіченими спереду або ззаду, і це призведе до різних ефектів при збільшенні кількості пікселів.

Датчик з підсвічуванням спереду

Передній підсвічуваний датчик матиме транзистори та електричні шляхи на світлочутливій стороні датчика. Ці компоненти охоплюють частини датчика та зменшують світлочутливу область. Додавання більше пікселів означає більше транзисторів та зменшену світлочутливу площу.

Менша світлочутлива зона призводить до зниження продуктивності.

Це можна дещо пом’якшити, використовуючи мікролензи.

Датчик з підсвічуванням

Оскільки транзистори для кожного пікселя та електричні шляхи не на одній стороні, як світлочутлива область, датчики з підсвічуванням заднього освітлення матимуть однакову світлочутливу область, навіть думаючи, що кількість пікселів збільшується.

Іноді більше пікселів - це погано.

Ви хочете кращих пікселів, а не більше, залежно від розміру датчика. Вам потрібні досить великі датчики, щоб ви могли зафіксувати достатню кількість фотонів.

Хоча датчиків стає менше, закон Мура та все інше, фотони - це не так.

Більше мегапікселів завжди добре практично і теоретично.

По-перше, мегапікселі просто означають мільйон пікселів. Чим більше з цим вам доведеться працювати, тим вам краще. Завжди.

Обмеження, про які йде мова, - це поганий спосіб мислення. Щоб спробувати створити аналогію для фотографів:

Ви б хотіли мати Canon 42mp або Canon 5.6mp, якщо всі інші функції, дизайн та вартість однакові?

Б'юсь об заклад, що ви поїхали з 42мп. Б'юсь об заклад, що всі зробили. Дискредитація питання за рахунок інших елементів, таких як об'єктиви, дисковий простір або потужність обробки - це своєрідна дотична до фактичного питання.

Ще одна важлива річ, яку потрібно відзначити, це - з гідним макрооб'єктивом ви зможете зшити сотні окремих N мегапіксельних кадрів в один масивний. Ось приблизно 80 гігапіксельних зображень, на які кожен може поласувати.

Я можу сказати, що більшість питань, які люди говорять як потенційні мінуси, не є мегапікселями, вони є мінусами інших пристроїв. Лінза, яка не може досягти різкості до краю, не повинна мати жодного відношення до цього питання, як воно ставиться.

Тож коли слід шукати більше мегапікселів? Завжди. Чим більше мегапікселів на кадр, тим краще вам. Чим більше варіантів обрізання, тим менше зашивання потрібно зробити, тим простіше вибрати речі для цілей післяобробки та ін.

І перш ніж хтось скаже, але як бути з більшими пікселями - знову ж таки це всі рівні речі. Існує багато інших факторів, що визначають камеру, але це питання задає лише кількість мегапікселів. Apple і Sony та інші, які дивляться на створення більших пікселів, є приємним доповненням, і якби у вас було вдвічі більше таких більших пікселів, при цьому все було б рівне, включаючи вартість, яку ви отримаєте. Кожен раз.

Я повністю погоджуюся з відповідями Метта та Стіва, але думаю, що також слід враховувати величезні переваги мати більш високу роздільну здатність при виконанні пост-обробки зображень. Загалом, більше мегапікселів дасть набагато кращі зображення, якщо ви намагаєтеся отримати максимальну користь від післяобробки (за умови, звичайно, ви не порівнюєте погану галасливу камеру з великою кількістю мегапікселів з хорошою камерою з низьким рівнем шуму з менша кількість мегапікселів, зауважте, що в цьому питанні конкретно йдеться про сучасну сенсорну технологію).

Фотографії, зроблені найкращими фотоапаратами добрими фотографами, часто матимуть трохи більше роздільну здатність, ніж це виправдано якістю зображення. Крім того, як зазначає Метт, навіть ідеальний знімок із ідеальним об'єктивом мав би різкість через дифракцію, якщо роздільна здатність досить висока. Таким чином, ви можете сумніватися, якщо збільшення роздільної здатності, скажімо, в десять разів буде корисним, якщо типові зображення вже демонструють нерізкість на шкалах довжини, більших за розмір пікселів.

Розглянемо точку Майка щодо нерізкості в зонах контрасту. Припустимо, що яскравість швидко змінюється з одного значення на інше значення понад 4 пікселі, і при десятикратному роздільній здатності ця зміна потім відбуватиметься поступово понад 40 пікселів. Враховуючи останнє зображення, я можу обчислити функцію розвороту точок набагато точніше, оскільки в мене в десять разів перевищує кількість точок даних. Це дозволило б мені більш чітко відточити зображення за допомогою деконволюції. Деконволюція створить артефакти, чим точніше ви зможете робити обчислення, тим краще буде баланс між відновленими деталями та помилковими артефактами.

Іншим додатком є ​​корекція перенапруження, коли значення яскравості малих частин зображення відсікається до максимуму (також у вихідному зображенні). Без переваги декількох зображень із різною експозицією, ви не можете побудувати зображення HDR. Але те, що ви можете зробити, це врахувати краї переобкладеної області на малюнку, а потім за допомогою функції локальної точки розтікання (яку можна спробувати обчислити на сусідні області з високим контрастом), ви можете обчислити правильну яскравість (також градієнти та вищий порядок похідні) просто на надмірно експоновані ділянки.

Очевидно, що це буде працювати набагато краще, чим більше пікселів вам доведеться працювати, і коли зображення не ідеально чітке. Незважаючи на те, що результати такої вправи будуть досить обмеженими (ви не зможете добре відновити деталі всередині перенаселеної області), я вважаю, що отримання правильного кольору кольору некрасивого білого перенаселеного ділянки може зробити це непотрібним.